150 Kilogramm auf einem Centstück rotieren

Problem

Zuvor wurden in den Scharniersystemen metallische Lager eingesetzt. Diese benötigen einen relativ großen Bauraum. Ein weiterer negativer Effekt war, dass die Lager ein deutliches spürbares Losbrechmoment hatten. Begleitet wurde das Ganze von einem Quietschgeräusch. 

Lösung

Unser Werkstoff iglidur Q290 bietet für diesen Fall einen sehr guten Reibwert und damit auch einen leichtgängiges schwenken der Tür. Ein weiterer Vorteil ist hier, dass die Lager eine dünnere Wandstärke haben und weniger Platz im Scharniersystem benötigen. 

Das belgische Unternehmen entwickelt unter dem Namen ANYWAYdoors seit 1995 innovative Türsysteme mit Fokus auf den Benelux-Staaten und begann vor rund einem Jahr seine Produkte online an weltweite B2B-Kunden zu vertreiben. „Wir verkaufen unsere Drehtürscharniere als Selbstbausätze, die ausschließlich online über unsere Website gekauft werden können, wo sie genau nach Kundenanforderungen konfiguriert werden können“, erklärt Rudi Dies, Mitbegründer von PortaPivot. „So verbinden wir unser eigenes Produkt, Engineering und Erfahrung im Zusammenbau und der Montage mit dem lokalen Netzwerk unserer Kunden, deren Fachwissen und ihren lokalen Zulieferern.“

Die Türsysteme von PortaPivot haben in den vergangenen Jahren bereits einige renommierte Preise gewonnen, darunter beispielsweise die Designpreise Reddot award und iF design award. Außerdem wurden sie ausgezeichnet für das „beste architektonische Produkt“ (AZ awards) sowie mit dem Muuuz International Award design & innovation, dem Archiproducts design award, dem Iconic Award (‚innovative interior‘) und mit dem „Best products award“ des Architects newspaper.

Neben dem Designaspekt, dass die mit den Stealth Pivot Scharnieren ausgerüsteten Türen komplett ohne Türrahmen auskommen und sich je nach Wunsch um 90 Grad in eine oder um 180, beziehungsweise 360 Grad in beide Richtungen aufschwenken lassen, ist die Haptik ein ganz besonderes Erlebnis.  Es wird viel weniger Kraftaufwand zum Aufschwenken benötigt und trotz des hohen Eigengewichts der Tür ist so eine spielerisch leichte Bewegung möglich.

Neben anpassbaren Gasdruckfedern befinden sich im Innern der Scharniere zwei Kunststoffgleitlager des motion plastics Spezialisten igus, die die leichtgängige Bewegung der Türen ermöglichen und die bis zu 150 Kilogramm schweren Glaspanele sicher lagern. „Diese Gleitlager sind zwar nur sehr kleine Bauteile, dafür aber mit die wichtigsten in unseren Türen“, gibt Geschäftsführer Rudi Dries zu. „Es ist erstaunlich zu sehen, was diese Lager leisten.“ Bevor die Türscharniere mit den igus Gleitlagern zum Einsatz kamen, wurden sie von Wood.be in einer spezialisierten, belgischen Prüfstelle ausführlich getestet. „Unsere Anforderung war, dass die Türen 200.000 Zyklen mit einem 90° Öffnungsvorgang absolvieren und die Scharniere dies ohne Ausfall mitmachen“, erinnert sich Rudi Dries. „In unseren eigenen Tests haben wir dann bewiesen, dass sie mit den Gleitlagern von igus sogar 248.000 Zyklen mit Schwenkbewegungen von 180° standhalten.“

Scharniersystem und das darin eingesetzte iglidur Gleitlager im Größenvergleich mit einem Centstück

Ein Anspruch von PortaPivot an die eigenen Produkte war es außerdem, dass Serviceeinsätze obsolet werden. Hier spielen die Kunststoffgleitlager von igus neben ihren geringen Reib- und Verschleißwerten einen weiteren großen Vorteil aus – ihre Wartungsfreiheit. Die Gleitlager bestehen aus einem Gemisch von Basispolymeren, Fasern und Füllstoffen sowie Festschmierstoffen. Letztere sind als mikroskopisch kleine Partikel millionenfach in dem festen Material eingebettet. Dies reicht aus, um ihre unmittelbare Umgebung ausreichend zu schmieren und macht externe Schmiermittel wie Öle und Fette überflüssig. Durch diesen Trockenlauf können einerseits weder Staub und Schmutz an den Lagerstellen anhaften, noch besteht die Gefahr, Türen und Böden mit fettigen Schmiermitteln zu verschmutzen.

„In den Scharnieren werden nun Gleitlager aus dem Werkstoff iglidur Q290 eingesetzt“, erklärt Lars Butenschön, Produktmanager iglidur Gleitlager, von igus. „Dieser Werkstoff wurde ursprünglich für Anwendungen in der Agrartechnik entwickelt und ist für mittlere bis hohe Belastungen und Missbrauchskräfte ausgelegt.“ PortaPivot war froh über diese Empfehlung, erinnert sich Rudi Dries: „Wir sind Produktentwickler und keine Ingenieure. Daher sind wir immer auf der Suche nach Partnern, die uns zuverlässig unterstützen und bei der Suche nach Lösungen helfen. Das funktioniert mit igus stets sehr gut.“
 

Von links nach rechts: Wim Laporte, Verkaufsgebietsleiter Gleitlager igus Belgien; Koen Dries, PortaPivot; Lars Butenschön, igus Produktmanager iglidur Gleitlager

Das Besondere an der Anwendung bei PortaPivot und der Hauptgrund für den Wechsel auf den robusteren Werkstoff ist, dass die gesamte Kraft der Türen – bis zu 150 Kilogramm – nur auf dem Bund des Lagers lastet. Dieser dient in anderen Anwendungen üblicherweise nur dazu, die Buchse an Ort und Stelle zu halten und nicht, die ganze Kraft aufzunehmen. Bezogen auf die tragende Fläche ergibt sich bei dieser Anwendung eine Flächenpressung von 20 MPa. Die meisten iglidur Werkstoffe widerstehen diesem Druck zwar ohne Probleme. Allerdings beanspruchen Kantenlasten, die durch die Hebelwirkung beim Aufschwingen der Tür auftreten, in Verbindung mit der über den Bund und den zylindrischen Teil der Buchse aufgebrachten Last das Material zusätzlich, was dazu führen könnte, dass der Bund des Lagers abreißt. In mehr als vier Jahren kam es in den Anwendungen von PortaPivot jedoch zu keinen nennenswerten Ausfällen, was die Zuverlässigkeit der iglidur Gleitlager von igus beweist.

In älteren Generationen der Türscharniere wurden an den Lagerstellen metallische Alternativen eingesetzt. Sie benötigten jedoch mehr Bauraum aufgrund einer dickeren Wandstärke der Lager, außerdem entstand ein unangenehmer „Stick-Slip-Effekt“, bei dem ein deutliches Losbrechen zu spüren und ein Quietschen zu hören war, wenn die Türen bewegt wurden. Dank der iglidur Gleitlager von igus gehören diese Probleme der Vergangenheit an und auch nach Jahren im Einsatz sind leichtgängige Bewegungen der schweren aber sehr stilvollen Türen gewährleistet.

Scharniersystem der Drehtür mit iglidur Gleitlagern